5G新通话白皮书（2023年版）

目录 前言1 第1章5G新通话：重新定义实时通信2 1.1发展驱动力与市场价值2 1.2标准化进程3 1.3产业发展现状4 第2章5G新通话技术6 2.1标准化网络架构6 2.2部署方案7 2.3能力开放平台10 第3章5G新通话终端要求11 3.1终端关键技术11 3.2终端架构及产业分工12 3.3新通话终端发展愿景14 第4章5G新通话业务场景15 4.1个人实时通信增强15 4.2新型政企信息服务19 4.3社会公共服务升级20 4.4B2C产业创新22 第5章产业推进倡议23 缩略词表24 参考文献25 5G通信时代，伴随着智能终端的能力提升与形态泛化，以及GPT等自然语言类人工智能技术的飞速发展，实时通信做为运营商基础业务，将具备前所未有的融合服务能力，在全新场景创造全新价值。 5G新通话（NG-RTC），是在5GVoNR多媒体实时通信的基础上搭载新的数据传输通道，为用户提供高清音视频通话与数据应用融合的全新实时通信服务。5G新通话建立以多媒体实时通信能力平台为中心的统一开放网络架构，在兼容现有通话业务的基础上实现创新融合业务的敏捷开发和快速部署。3GPP目前已完成5G网络IMSDataChannel实时交互通道相关技术标准，实现了增强的5G新通话能力，这些增强能力将进一步对人与人之间的通信进行感官延伸，并开启人与人、人与物、物与物之间全新的多媒体实时通信时代。 中国广电做为全球最大规模共建共享模式5G网络运营商，秉承技术创新驱动理念，全力推动5G新技术产业化进程。此次发布5G新通话白皮书基于中国广电5G创新发展需求，旨在为芯片、终端、网络、平台端到端支持5G新通话提供参考与指引，携手产业界持续推动5G新通话业务快速健康发展。 本白皮书由中广电移动网络有限公司技术部牵头编制，联合编制单位(排名不分先后)：华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、高通、联发科技、紫光展锐、vivo、OPPO、小米、荣耀、摩托罗拉、三星、科大讯飞、百度、亚信。 1.1发展驱动力与市场价值 语音实时通信是运营商提供的最基础电信业务，一直是人们最可靠和快捷的沟通手段，也是运营商保持用户粘性的基础业务，承载着运营商的社会价值。移动通信网络向5G/5G-Advanced持续演进，全新技术能力驱动着语音业务从传统音视频通话向5G新通话升级革新。 5G产业发展方面，我国已建成全球最大规模的5GSA网络，全国已开通5G基站数突破两百万个，5G网络已基本实现城乡室外连续覆盖，并从乡镇拓展到部分发达行政村。我国5G手机市场渗透率自2021年第四季度突破80%后始终维持较高占比；截至2022年9月底， 5G移动电话用户超过5亿户。5G产业的蓬勃发展，为5G新通话为代表的全新5G技术功能特性的市场化落地提供了坚实基础。 应用场景与用户需求方面，随着移动互联网和物联网的迅速发展，以及人工智能、元宇宙等前沿技术的逐步成熟，人们对实时通信的“刚性需求”已不再满足于传统的音视频沟通，新场景、新需求不断涌现，多媒体实时通信与交互数据应用的深度融合已经成为新的演进趋势。为了更好地满足了用户通信场景多样化的需求，基于多媒体、智能和交互增强能力的5G新通话应运而生。 社会价值与公共服务方面，目前我国现存听障人士近3000万， 60岁以上人口已超过2.6亿，智能高效的实时通信能力将成为助老助残工作的最有效抓手。5G新通话通过引入智能应用与高质量实时通信能力，能够为老年人群与听障人士提供完善的信息沟通保障。同时，5G新通话灵活调用终端摄像头、传感器、定位信息等融合数据 的能力可在应急通话、公共安全等领域提供全面能力升级的实时通信服务。 政策引导方面，政府出台了一系列行业指导政策，积极倡导千行百业数字化转型，推动数字化经济蓬勃发展和5G产业创新发展，为5G新通话的快速产业落地提供了良好的政策环境和产业支持。 5G新通话将常规IMS实时通信与数据通道整合，集成用户终端摄像头、传感器等完整设备能力，为电信运营商打造全新移动互联网服务模式提供可能。5G新通话的应用领域广泛，以多媒体视话、智能视话和交互应用为代表的新通话业务能覆盖个人和行业全场景通信需求。这些新通话业务不仅可以基于人工智能、AR/VR等新技术提 供更丰富多样的多媒体实时通讯体验，还能够更好地支持互动和协作，降低沟通成本，第三方应用服务的引入能够极大地拓展5G新通话平台的服务整合能力，形成并行于移动互联网APP、小程序的新生态。这将为通信行业带来可观的市场需求和商业机会，助力运营商实现从传统通讯能力运营到内容运营、应用服务运营的拓展，重新定义实时通信，开启千亿级全新市场。 1.2标准化进程 2020年，3GPPSA4工作组在Rel-16首先将DataChannel（数据通道）概念引入IMS，为IMS网络在已有的音频和视频通道之外增加新的数据通道，通信双方可以基于数据通道在通话的各个阶段（通话前/通话中/通话后）传递文本、图片、视频等各种多媒体信息，从而实现交互式、沉浸式的通话体验。这是5G新通话业务创新的技术基础。 为了支撑国内5G新通话产业的发展，CCSA率先于2021年9月和2022年3月立项了5G新通话的网络技术要求项目和业务技术要求项目，研究如何基于IMSDataChannel和AR（AugmentedReality，增强现实）技术，增强IMS网络以提供交互式通信和AR通信。目前，这两个项目已进入征求意见稿阶段，计划于2023年底发布行业标准。 为了推动全球5G新通话业务的部署，2021年底3GPPSA2工作组在Rel-18立项了对IMSDataChannel架构、接口和流程以及基于IMSDataChannel的AR通信业务架构、接口和流程的研究和标准化工作。该项目将于2023年5月底结题，相应的CT1/CT4工作组SBI标准化工作已经立项，计划于2024年3月结题。与此同时，GSMA为了指导全球运营商进行5G新通话业务的部署，于2022年初启动了IMSDataChannelProfile规范的制定工作，目前该规范GSMAPRDNG.134[1]已进入发布前的审批流程。 中国广电作为3GPP/CCSA成员单位，自2020年起携手行业伙伴积极推动5G新通话相关标准制定工作，并将在3GPP/CCSA相关标准工作组持续开展Rel-18/19新通话标准工作，推动产业科学高效发展。 1.3产业发展现状 随着相关标准的冻结和成熟，5G新通话的产业发展也在加速。2021年8月，中国移动联合多家运营商、设备商和终端、芯片厂商发起成立新通话工作组，启动了新通话产业生态的联合建设。2023年2月，中国运营商联合全球行业伙伴在GSMA成立了新通话Foundry项目，进一步推动全球的新通话产业生态建设和发展。终端和芯片厂商将在2023年下半年推出原生支持5G新通话数据通道能力的商用终 端。网络建设方面，中国四家运营商陆续启动了5G新通话的网络规划、建设和试商用，中国广电已于2023年4月在江苏启动5G新通话试点建设。5G新通话在中国已经逐步进入商用化阶段。 同时值得注意的是，由于5G新通话发展涉及全产业链环节，包括芯片、终端、网络、业务平台、第三方能力平台等，产业发展仍然面临一些问题和挑战。其中，终端和芯片相关生态成熟度是关键问题，集中体现为现阶段支持新通话数据通道能力的终端较少。由于相关支持工作需要一定的推广和落地周期，在新通话商用初期，运营商可通过推广高清视话和智能视话等不依赖终端数据通道能力的业务，为5G新通话发展蓄力储能。同时，作为实时通信应用的入口，5G新通话应用生态的发展仍然处于早期阶段，有待协同发展和壮大。如何吸引生态开发伙伴，特别是聚合应用层开发伙伴积极参与，共建生态共同繁荣，将是运营商下一步重点关注的问题。 第2章5G新通话技术 2.1标准化网络架构 5G新通话的网络架构，基于现有IMS网络架构进行增强，并面向未来演进为IMS网元引入了SBI（ServiceBasedInterface，服务化接口），使得它既能在现阶段支持交互式通信和AR通信创新业务，又具备可扩展性，能够支撑未来更多新媒体技术引入而带来的更多创新业务。 图2-1展示了5G新通话使用的网络架构。它是3GPPRel-18基于3GPPTS26.114[2]定义的IMSDataChannel概念以及媒体和控制分离的架构原则，对IMS网络进行的架构和功能增强。 图2-1IMSDataChannel架构示意图（3GPPTS23.228[3]） 此增强架构引入了如下新网元功能，并通过SBI对外提供服务。 DCSF（DataChannelSignalingFunction，数据通道信令功能）：提供DataChannel的控制能力，并向北向第三方ApplicationServer开放。 DCMF（DataChannelMediaFunction，数据通道媒体功能）：通过SBI对外提供DataChannel资源管理和AR渲染能力的新的媒体网元。随着放音、收号等传统媒体处理功能的服务化，以及ASR、TTS等更多新的媒体处理技术引入IMS网络，DCMF对外提供的媒体服务会更加丰富。 DCAR（DataChannelApplicationRepository，数据通道应用仓库）：存储DataChannel应用。 此增强架构还定义了如下三个SBI，其中Nimsas和Ndcmf已在Rel-18标准化： Nimsas：IMSAS对外提供的SBI，向DCSF发送呼叫和媒体实现的通知，并根据DCSF的指示完成相应的媒体资源处理和媒体协商。 Ndcmf：DCMF对外提供的SBI，供IMSAS等消费者进行DC资源、AR资源的分配和释放。 Ndcsf：DCSF对外提供的SBI，ApplicationServer通过该接口进行DC资源、AR资源的操作，实现各自的业务逻辑。 2.2部署方案 5G新通话系统的部署可通过升级增强现有IMS网元，新增新通话平台、新通话媒体面网元，并对接第三方平台来实现。图2-2展示 了5G新通话的典型部署方案。在该方案中，新建的新通话平台和新通话媒体面分别提供3GPP架构定义的DCSF和和DCMF功能。。 图2-25G新通话的部署方案 5G新通话对IMS网络的新建网元和传统网元分别有如下要求。 2.2.1对新建网元的要求新通话平台： 支持向MMTelAS订阅IMS会话信息和相关媒体信息。 支持控制MMTelAS完成IMS呼叫流程，包括但不限于音频、视频和DataChannel的媒体协商和资源管理。 通过北向接口向第三方/行业应用开放IMS网络的实时通信能力（音频、视频、DataChannel等）。 新通话媒体面： 支持3GPP定义的DCMF网元功能，包括DataChannel的资源管理功能和AR渲染功能。 支持向新通话平台转发新通话小程序的应用数据。 支持视频合成等增强媒体处理功能。 支持传统的音视频媒体处理功能，如放音、收号、转码。 运营管理平台： 提供3GPP架构定义的DCAR功能，即存储新通话小程序。 提供新通话小程序的端到端生命周期管理功能。 提供新通话小程序使用的多媒体素材的运营管理功能。 媒体能力平台： 提供音频和视频媒体的AI（ArtificialIntelligence，人工智能）处理能力，如ASR、TTS等。它可以独立部署，也可以内置在新通话媒体面中。 2.2.2对传统网元的要求 MMTelAS： 支持IMS会话和媒体事件的订阅/通知服务，和IMS媒体控制服务。 支持DataChannel的连接管理。 支持根据新通话平台的指示完成IMS会话的媒体协商。 I-/S-CSCF： 支持在SIP注册流程中完成与终端间的IMSDataChannel能力协商。 支持转发SDP中的DataChannel媒体描述信息。 P-CSCF/IM